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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agricultue Vol.30 No.4 pp.370-375
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2018.30.4.370

An Establishment of the Optimum Sowing Time for a Machine Harvest of Perilla for Seed

Kang Su Kwak, Won Young Han, Jong Soo Ryu, Jin Woo Bae, Jin Ki Park, In Youl Baek
National Institute of Crop Science, Rural Development Administration, Miryang 50424, Korea
Corresponding author : (Phone) +82-55-350-1271 (E-mail) kskwak@korea.kr
November 12, 2018 December 10, 2018 December 14, 2018

Abstract


In order to promote the mechanized cultivation of perilla for seed, which has been increasing in cultivation area and production recently as demand increases according to the health-functional effects, we carried out this experiment to determine the optimum sowing time of perilla to minimize the seed loss at harvest and increase the yield. We used two different types of perilla varieties, ‘Sodam(smallbranch)’ and ‘Deulsaem(multi-branch)’, and the sowing time was June 15, June 30, July 15 and August 1. As the sowing time is late, days of growth from sowing to flowering were shortened, and they were shortened from 14, 26 and 31~32 days on June 30, July 15 and August 1 as compared with June 15, respectively. And, the stem length and culm diameter were shortened or tapered and the number of nodes tended to decrease. The number of effective branch was 82%, 61% and 56% on June 30, July 15 and August 1 as compared with June 15, respectively. Accordingly, it seems to make against in securing the yield from July 15. And, the lowest cluster height was generally shorter as the sowing time is late, and the height was below 15cm on July 15 and August 1. It seems that this may work against the machine harvest. There was a high degree of significance between the sowing time and the yield. Although, the total yield was not statistically significant among June 15, June 30 and July 15, the ratio of shattering seed at harvest was in order of July 15, August 1(30.3%)> June 15(15.3%)> June 30(13.5%). Therefore, the net yield except for shattered seed was higher in order of June 30≥ June 15> July 15> August 1. This tendency was characteristic regardless of variety and sowing method. And, the protein content in perilla seed increased as the sowing time was delayed, and the content was the highest on August 1. The content of crude fat was relatively high on June 15 and July 15 in ‘Sodam’, and June 30 and July 15 in ‘Deulsaem’, respectively. And, the content of linolenic acid was found to be the highest on August 1. As a result, the optimal sowing time for machine harvest of perilla for seed is about June 30. At this time, it is determined that the sowing time is the most suitable to be advantageous in increasing the yield of perilla seed, while minimizing the seed loss due to the shattering at harvest.



종실용 들깨의 기계수확에 적합한 최적 파종시기 설정

곽 강수, 한 원영, 류 종수, 배 진우, 박 진기, 백 인열
농촌진흥청 국립식량과학원

초록


    Rural Development Administration
    PJ01197001

    서 언

    들깨는 국내 유지작물 총생산액 6,796억 원의 약 58.2%를 차지하고 있는 중요한 작물로서 근래에 그 재배면적과 생산량 이 꾸준히 증가하여 각각 45.5천ha와 52.0천 톤에 이르고 있다 (MAFRA, 2016). 이는 30.1천ha와 33.4천 톤에 그쳤던 2013 년 대비 각각 51.1%와 55.7% 증가한 수준이다. 이와 같이 들 깨의 재배면적과 생산량이 증가하고 있는 원인은 근래에 들깨 의 혈액순환 개선, 노화억제, 치매 및 동맥경화 방지 등 건강 기능성 효과가 널리 알려지면서 수요가 급증하고 있기 때문이 다(Jeong et al., 2015;Kim et al., 2015;Lim et al., 2009;Yoshida, 1995). 들깨기름에는 고협압 등 각종 성인병을 억제하 고 학습능력 향상을 도모하는 등 생체조절 기능이 있는 것으 로 알려진 omega-3계열의 α-리놀렌산이 약 63% 함유되어 있 어 유지작물 중 가장 높은 수준을 나타낸다(Choi et al., 2015). 이러한 들깨의 효능에 대한 수요는 수출로도 이어져 2015년에 들기름 수출량 738톤과 수출액 1,271만 달러의 실적 을 올린바가 있으며, 그 중 약 90% 이상을 일본에 수출하였 다(KATI, 2015).

    이와 같이, 국내의 들깨 생산량은 점차 늘어나고 있지만 일 반농가에서의 재배규모는 대부분 0.3ha미만으로 소규모 면적 으로 매우 영세하다(KOSIS, 2015). 또한, 재배형태에서도 여 전히 인력에 의존하는 비율이 높아 기계화재배율이 매우 저조 한데, 노동력이 부족한 농촌현실을 감안하면 기계화재배의 중 요성이 더욱 크다고 할 수 있다. 현재, 농가에서 재배되고 있 는 들깨 품종의 일반적인 특성으로는 종실탈립과 도복이 쉽다 는 것인데, 들깨의 기계화재배를 위해 개선되어야 할 사항으 로 내탈립성과 내도복성 품종개발이 중요하다고 할 수 있다.

    이와 더불어, 기계화재배에 적합한 표준재배양식 및 작업성 능이 우수한 농기계 개발 등이 미흡한 점들이 기계화재배율이 낮은 원인으로 들 수 있다(Kim and Han, 2016). 특히, 작업 단계별로 보면 수확작업의 기계화율은 약 5%정도로 매우 낮 은 수준인데, 이는 수확할 때 종실탈립에 의한 손실률이 높은 것에 크게 기인한다(Choi et al., 2015).

    또한, 농가에서는 일반적으로 기타 봄 작물을 수확하고 들 깨를 파종하는 작부체계를 많이 도입하고 있어 파종시기가 7 월 중순 이후로 지연되는 경우가 빈번한데, 이렇게 늦게 파종 하게 되면 일장반응이 민감한 들깨의 개화기까지 충분한 영양 생육기간을 확보하지 못하여 수확량이 크게 떨어지게 된다. 따 라서 본 연구는 종실용 들깨의 기계수확을 위해서 종실탈립에 의한 손실률은 최소화하고 수량성을 높일 수 있는 최적 파종 시기를 설정하고자 수행하였다.

    재료 및 방법

    시험방법 및 처리내용

    본 연구는 2017년 국립식량과학원 남부작물부 시험포장에 서 수행되었으며, 시험품종으로 소분지형인 ‘소담’과 다분지형 인 ‘들샘’을 공시하였다. 작휴는 고휴1열로 재배하였으며, 파 종시기는 6월 15일, 6월 30일, 7월 15일 및 8월 1일로 15일 간격으로 각각 점파와 조파로 인력으로 파종하였다. 점파는 조 간 70 cm×주간 20 cm로 주당 5립 내외를 파종하고 15일 후 에 2개체만 남기고 1차 솎음작업을 실시한 후 다시 7일 후에 주당 1개체만 남기고 2차 솎음작업을 실시하였다. 조파의 경 우, 조간 70 cm에 파종밀도 250 g/10a로 줄뿌림하였다. 시비량 은 질소-인산-칼리를 성분량으로 각각 4-3-2 kg/10a를 파종 2 일전에 시용 후 전층 시비하였다.

    수확시기 및 종실탈립률 조사

    들깨의 수확은 주경 최정단 화방군의 종실이 약 60~80% 갈변(성숙)되었을 때 실시하였으며, 수확 때 탈립에 의한 종실 손실률은 식물체를 인력으로 예취한 후 조심스럽게 옮겨 즉시 식물체를 거꾸로 하여 주경의 기부 50 cm 부위에 동일한 외 부충격을 가하여 탈립되는 종실의 비율로 조사하였다.

    단백질 및 성분분석

    들깨종실에 함유된 기름은 Soxhlet(Soxtec 2050) 분석법으로 추출하여 측정하였으며, 지방산은 GC(Agilent 7890A)를 이용 해 분석하였다. 또한, 단백질은 자동 Kjeldahl(Rapid N)을 이 용하였다.

    통계처리

    시험 결과는 SAS 프로그램을 이용하여 α=0.05에서 DMRT(Duncan’s multiple range test)를 통해 유의성을 검증 하였다(SAS Institute, Inc. 2009).

    결과 및 고찰

    생육특성

    파종후 개화기까지 생육일수는 파종기가 늦어질수록 점점 짧아져 2품종 모두 6월 15일 파종대비 6월 30일, 7월 15일 및 8월 1일 파종에서 각각 14일, 26일 및 31~32일 짧아졌는 데, 이는 출수일장 반응이 민감한 들깨의 특성에 따라서 파종 기가 늦어질수록 영양생장기간이 짧아지는 결과를 초래하였다 (Table 1). 그리고 성숙기 생육특성에서 파종기가 늦어질수록 경장은 짧아지고, 경태는 가늘어지며 마디수는 적어지는 경향 이었는데, 파종방법에 따라서는 점파구 대비 조파구에서 경장 은 길어졌지만 경태와 마디수에서 낮은 수치를 나타냈다.

    유효분지수의 경우, 파종기가 늦어질수록 6월 15일 파종대 비 그 비율이 각각 전체평균으로 82%, 61% 및 56%로 급격 히 낮아져 수량성 확보에 불리한 것으로 판단되었다(Table 2). 화방군수에서 점파구는 파종기가 늦어질수록 적어졌지만, 화방 군장에서는 일정한 경향은 나타나지 않았다. 또한, 기계화 관 련특성으로 중요한 요소 중 하나인 최저화방군의 높이는 파종 기가 늦어질수록 대체로 짧아지는데, 그 높이가 비교적 높은 조파구에서는 문제가 되지 않지만 15 cm 이하가 되는 소담의 7월 15일과 8월 1일 점파구의 경우 수확기에 예취기를 이용하 여 줄기밑동을 절단할 때 불리하게 작용할 것으로 판단된다.

    수량 및 품위특성

    파종기와 수량관련 특성의 유의성 검정에서 총수량, 종실탈 립률, 순수량 및 천립중이 고도의 유의성이 인정되었으며, 소 분지형인 소담과 다분지형인 들샘에서 같은 경향을 나타내었 다(Table 3, Fig. 1). 각 항목별로 살펴보면, 총수량에서 6월 15일, 6월 30일 및 7월 15일 파종에서는 통계적으로 유의한 차이는 없었지만, 파종기가 늦어질수록 수량성이 떨어지는 경 향이었고, 8월 1일 파종에서는 6월 15일 파종대비 70% 수준 까지 급격히 떨어졌다. 그리고 종실탈립률의 경우, 6월 15일과 6월 30일 파종에서는 비교적 낮은 수준을 보였는데, 6월 15일 파종은 평균 15.3%로 6월 30일 파종의 평균 13.5%에 비하여 약 1.7%P 높은 것으로 나타났다. 하지만, 7월 15일 파종부터 는 2배 이상으로 높아져 종실탈립에 의한 손실이 급격히 많아 지게 되는데, 그 결과 수확 때 탈립된 종실을 제외한 순수량은 6월 30일 ≥ 6월 15일 > 7월 15일 > 8월 1일 파종 순으로 높게 나타났는데(Table 3, Fig. 2), 이러한 경향은 품종 및 파종방법 에 관계없이 나타나는 일반적인 특성인 것을 알 수 있었다. 또 한, 6월 15일과 6월 30일 파종에서 종실수량은 통계상 유의차 는 없었으나, 6월 15일 파종에서 경장이 평균 11.6% 높은 경 향으로 도복의 위험성이 비교적 높은 것으로 나타났다.

    나아가, 파종방법별 순수량을 비교해 보면, 조파대비 점파가 6월 15일과 6월 30일 파종에서는 각각 23.2%와 4.9% 높았던 것에 반하여 7월 15일과 8월 1일 파종에서는 오히려 각각 3.7%와 36.6% 낮아지는 경향을 보였는데, 이 결과는 만약 6 월 30일 이전에 파종할 경우 조파보다는 점파가 수량성 확보 에 유리하다는 것을 나타낸다.

    그리고 종실 천립중의 경우, 파종기가 늦어질수록 무거워져 6월 15일 파종대비 각각 평균 6%, 11% 및 36% 증가하였으 며, 종실품위 조사에서 정상립의 비율은 처리간에 뚜렷한 차 이는 보이지 않았지만 6월 30일 파종에서 전반적으로 약간 높 은 수준을 보였다. 식물체 총건물중에서 차지하는 종실중의 비 율은 파종기가 늦어질수록 무거워지는 특성을 나타내었는데, 특히 7월 15일 파종부터 급격히 높아져 식물체의 영양생장이 충분히 이루어지지 못했다는 것을 알 수 있다.

    또한, 파종기부터 개화기까지의 적산온도와 순수량과의 상 관관계를 분석해 보면, 상관계수가 조파구(R2=0.417)에서는 낮 았지만 점파구(R2=0.803)에서는 비교적 높게 나타났다(Fig. 3). 이는 조파구의 경우 생육기간이 길어질수록 영양생장기간 동 안 과번무되는 경향으로 수량증대로 이어지지 않았던 점을 들 수 있지만, 점파구의 경우는 적산온도 2,200~2,300℃ 정도까 지는 수량성 향상에 기여했다는 것을 알 수 있다.

    종실성분 특성

    파종기에 따른 들깨 종실내에 함유된 성분변화를 분석한 결 과, 단백질 함유율은 파종기가 늦어질수록 대체로 증가하여 8 월 1일 파종에서 가장 높았으며, 조지방 함유율에서 소담은 6 월 15일과 7월 15일 파종에서, 들샘은 6월 30일과 7월 15일 파종에서 비교적 높게 나타났다. 그리고 기타 지방산 함량의 경우 처리간에 일정한 경향은 없었지만, 리놀렌산의 함유율이 8월 1일 파종에서 특이적으로 높은 수준을 나타냈다. Table 4

    위의 결과를 종합해 보면, 종실용 들깨의 수량성 증대뿐만 아니라 기계화재배를 위해서는 파종기 선정이 매우 중요하며, 6월 30일 경에 파종하는 것이 수확 때 종실탈립에 의한 손실 률은 최소화하면서 수량증대에 유리하며 예취기를 이용한 기 계수확에 가장 적합한 파종시기로 판단되었다. 또한, 파종방법 으로는 조파보다는 점파가 수량성 확보에 좀 더 유리한 것으 로 여겨진다.

    들깨는 기계화재배율이 매우 낮은 작물인데, 기계화재배를 촉 진하기 위해서는 경운, 정지, 방제 등의 작업에 비하여 상대적으 로 기계화율이 저조한 수확뿐만 아니라 파종과 정식작업의 기계 화를 위한 표준재배양식을 설정하고 기계화재배에 적합한 우수 한 농기계의 개발 및 보급이 지속적으로 추진되어야 할 것이다.

    적 요

    본 연구는 근래에 건강 기능성효과가 널리 알려지면서 수요 가 증가함에 따라 재배면적과 생산량이 증가하고 있는 종실용 들깨의 기계화재배를 촉진하기 위하여 수확 때 종자탈립에 의 한 손실률은 최소화하고 수량성을 높일 수 있는 최적 파종시 기를 설정하고자 수행하였다.

    1. 파종기가 늦어질수록 파종후 개화기까지 생육일수는 짧 아져 6월 15일 파종대비 6월 30일, 7월 15일 및 8월 1일 파 종에서 각각 14일, 26일 및 31~32일 짧아졌으며, 또한 경장과 경태는 짧아지거나 가늘어졌으며 마디수가 적어지는 경향을 나타냈다.

    2. 유효분지수는 6월 15일 파종대비 6월 30일, 7월 15일 및 8월 1일 파종에서 각각 82%, 61% 및 56%로 7월 15일 파종부터 급격히 낮아져 수량성 확보에 불리한 것으로 판단되 었다. 그리고 최저화방군의 높이는 파종기가 늦어질수록 대체 로 짧아지는데, 소담의 7월 15일과 8월 1일 점파구의 경우 15 cm 이하로 예취기를 이용한 기계수확에 불리하게 작용할 것으로 판단되었다.

    3. 파종기와 수량성 간에는 고도의 유의성이 인정되었는데, 총수량은 6월 15일, 6월 30일 및 7월 15일 파종에서 통계적 유의차는 없었지만, 종실탈립률의 경우 7월 15일, 8월 1일 (30.3%) > 6월 15일(15.3%) > 6월 30일(13.5%) 파종의 순이었는 데, 탈립된 종실을 제외한 순수량은 6월 30일 ≥ 6월 15일 >7월 15일 >8월 1일 파종 순으로 높게 나타났으며 이러한 경향은 품 종 및 파종방법에 관계없이 나타나는 일반적인 특징이었다.

    4. 들깨 종실의 단백질 함유율은 파종기가 늦어질수록 대체 로 증가하여 8월 1일 파종에서 가장 높았으며, 조지방 함유율 의 경우 소담은 6월 15일과 7월 15일 파종에서, 들샘은 6월 30일과 7월 15일 파종에서 비교적 높았으며, 리놀렌산의 함량 율은 8월 1일 파종에서 특이적으로 높은 수준을 나타냈다.

    5. 위의 결과, 종실용 들깨의 예취기를 이용한 기계수확을 위한 최적 파종시기는 6월 30일 경으로 이때 파종하면 수확 때 종실탈립에 의한 손실률은 최소화하면서 수량증대에 유리 하여 기계수확에 가장 적합한 파종시기로 판단되었다.

    ACKNOWLEDGMENTS

    본 논문은 농촌진흥청 작물시험연구사업(세부과제명: 들깨 기계수확 효율 증진을 위한 재배법 개선, 세부과제번호: PJ01197001)의 지원으로 수행된 결과입니다.

    Figure

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    The comparisons of the net yield(kg/10a) according to the variety and sowing method.

    KSIA-30-370_F2.gif

    The comparisons of the ratio of shattering seed according to the variety and sowing method at harvest.

    KSIA-30-370_F3.gif

    The relationship between the net yield of perilla seed and accumulative air temperature according to the sowing method.

    Table

    The growth characteristics of perilla plant at maturing stage.

    The characteristics of yield and mechanization related factors.

    The characteristics of yield and grain quality related factors.

    The content of protein, crude fat and fatty acid in perilla seed.

    Reference

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